CN113053935A - X射线平板探测器面板结构及其制备方法、平板探测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线平板探测器面板结构及其制备方法，及平板探测器。制备方法包括提供基板，依次形成栅电极、栅绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层、源漏电极材料层及第一绝缘层，对第一绝缘层进行图形化刻蚀以形成第一开孔以暴露出源漏电极材料层；于第一开孔内形成光电二极管后对第一绝缘层及未被光电二极管覆盖的源漏电极材料层进行图形化刻蚀以形成源极和漏极，之后形成第二绝缘层和公共电极，公共电极与光电二极管电连接且延伸到氧化物薄膜晶体管的上方。本发明经优化的流程设计，利用源漏电极材料层增强光电二极管与氧化物薄膜晶体管有源层的物理隔离，减少光电二极管和后续绝缘层等制程对氧化物薄膜晶体管电性的影响，有助于提高器件性能。

Description

X射线平板探测器面板结构及其制备方法、平板探测器

技术领域

本发明涉及探测器技术领域，特别是涉及一种X射线平板探测器面板结构及其制备方法，以及一种X射线平板探测器。

背景技术

平板数字X射线探测器通常应用于医疗辐射成像、工业检测、安检等领域。当前平板数字X射线探测器，特别是大尺寸图像传感器，面积通常为数十平方厘米，包含数百万至千万个像素。平板探测技术可分为直接和间接两类。直接型是直接将X射线转为电子形成信号；间接型是将X射线转化为可见光，再将可见光转为电子形成信号。间接型X射线传感器包括：上层的闪烁体，将入射的X射线转换为可见光；下层的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，简称TFT)和可见光传感器元件构成的面板阵列，将可见光转化为电子，并被驱动电路和***电路读出形成数字信号。

面板像素包括薄膜晶体管和可见光传感器元件，如光电二极管，可见光传感器将可见光转化为电信号。利用薄膜晶体管的开关功能和大面积薄膜晶体管阵列通过外部电路控制实现电信号的读取，然后通过软件处理图像。

当前大面积X射线平板探测器的主流技术是用非晶硅薄膜晶体管阵列制备读出电路，由于非晶硅迁移率低，主要支持静态成像或小面积动态成像，而氧化物薄膜晶体管电子迁移率相对非晶硅晶体管高一到两个数量级，设计优化后可实现更小的开态电阻和更高的像素开口率，可提升探测器读取帧率和探测灵敏度，且易于大面积生产制备，非常有利于实现高分辨率大面积动态成像。但是现有技术中通过氧化物薄膜晶体管和非晶硅光电二极管传感器制备的X射线传感器存在工艺兼容性问题。发明人经长期研究发现，这是因为传感器面板在薄膜晶体管器件制备后还存在后续工艺制程，如还包括非晶硅光电二极管和绝缘层的制备。为保证光电二极管的电性，非晶硅为氢化非晶硅，内含大量氢原子，而高温成膜和高温退火制程会引起后续膜层氢原子等向氧化物薄膜晶体管的有源层扩散，这会导致氧化物薄膜晶体管器件的关态电流增加和均匀性变差，导致面板性能劣化或失效。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种X射线平板探测器面板结构及其制备方法，以及一种X射线平板探测器，用于解决现有技术中的面板像素采用非晶硅薄膜晶体管阵列制备读出电路，仅支持静态成像和小面积动态成像存在，而现有的采用氧化物薄膜晶体管的像素结构在制备过程中，因非晶硅为氢化非晶硅，内含大量氢原子，而高温成膜和高温退火制程会引起后续膜层氢原子等向氧化物薄膜晶体管的有源层扩散，进而导致氧化物薄膜晶体管器件的关态电流增加和均匀性变差，导致面板性能劣化或失效等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种X射线平板探测器面板结构的制备方法，包括步骤：

提供基板，于所述基板上形成栅电极；

形成栅绝缘层，所述栅绝缘层覆盖所述栅电极及基板；

于所述栅绝缘层表面形成有源层，所述有源层与所述栅电极上下对应，所述有源层为氧化物半导体层；

于所述有源层上形成刻蚀阻挡层；

形成源漏电极材料层，所述源漏电极材料层覆盖所述刻蚀阻挡层，且自所述刻蚀阻挡层延伸到所述有源层和所述栅绝缘层的表面；

形成第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖所述源漏电极材料层，对所述第一绝缘层进行图形化刻蚀以形成第一开孔，所述第一开孔与所述有源层相间隔，且所述第一开孔暴露出所述源漏电极材料层；

于完成所述第一开孔的基底上，成膜和图形化形成光电二极管，光电二极管覆盖并延伸到第一开孔***；

对第一绝缘层及未被所述光电二极管覆盖的所述源漏电极材料层进行图形化刻蚀以形成第二开孔及位于所述第二开孔两侧的源极和漏极，所述第二开孔暴露出所述刻蚀阻挡层；

形成第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖所述第一绝缘层、所述第二开孔及所述光电二极管，所述栅电极、栅绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层、第一绝缘层、源极及漏极共同构成氧化物薄膜晶体管，所述氧化物薄膜晶体管和所述光电二极管相互电连接，且在X射线入射的垂面上非交叠设置；

形成公共电极，所述公共电极与所述光电二极管电连接且延伸到所述氧化物薄膜晶体管的上方；

形成第三绝缘层，所述第三绝缘层覆盖所述公共电极及第二绝缘层。

可选地，所述光电二极管为PIN结构的光电二极管，形成所述光电二极管的步骤包括在完成所述第一开孔的基底上依次形成N型半导体层、本征型半导体层、P型半导体层和顶电极层，并进行图形化处理。

更可选地，所述N型半导体层包括磷掺杂a-si层，所述本征型半导体层包括a-si本征半导体层，所述P型半导体层包括硼掺杂a-si层，所述顶电极层的材料包括透明导电材料和/或带开孔的电极中的一种或两种的结合。

可选地，所述基板包括玻璃和柔性聚酰亚胺中的一种或两种的结合，所述有源层的材质包括氧化铟镓锌、氧化铟镓、氧化铟锌、氧化镓锌及氧化锌中的任意一种或多种；所述栅电极和源漏电极材料层的材质包括金及其合金、银及其合金、铜及其合金、铝及其合金、钼及其合金、钛及其合金、钽及其合金、钨及其合金、铬及其合金、氧化铟锌、氧化铟锌、透明导电塑料及导电化合物中的至少一种。

可选地，所述栅绝缘层、刻蚀阻挡层、第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层的材质包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及有机材料层中的任意一种或多种。

可选地，所述制备方法还包括在形成所述第一绝缘层后及形成光电二极管之前，于所述第一绝缘层表面形成第四绝缘层的步骤，第四绝缘层经两次图形化刻蚀，第一次图形化刻蚀在第一绝缘层图形化刻蚀以后或以前进行以形成氧化物晶体管上方的绝缘岛，第二次图形化刻蚀形成第二开孔，所述第二绝缘层覆盖所述第四绝缘层。

本发明还提供一种X射线平板探测器面板结构，所述X射线平板探测器面板结构包括基板、氧化物薄膜晶体管、光电二极管、第二绝缘层、公共电极及第三绝缘层；所述氧化物薄膜晶体管及光电二极管电连接，且在X射线入射的垂面上非交叠设置，所述公共电极与所述光电二极管电连接并延伸到所述氧化物薄膜晶体管的上方，所述第二绝缘层覆盖所述氧化物薄膜晶体管及所述光电二极管；所述氧化物薄膜晶体管包括栅电极、栅绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层、第一绝缘层、源极及漏极，所述有源层为氧化物半导体层；所述栅电极位于所述基板表面，所述栅绝缘层覆盖所述基板及所述栅电极，所述有源层位于所述栅绝缘层上且对应位于所述栅电极的上方，所述刻蚀阻挡层位于所述有源层上，所述源极及漏极均自所述刻蚀阻挡层的表面向外延伸到所述有源层及栅绝缘层上，且源极和漏极之间具有间隔以暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一绝缘层位于所述源极及漏极上，且所述第一绝缘层在对应源极和漏极之间的区域有开孔；所述第二绝缘层覆盖所述氧化物薄膜晶体管及所述光电二极管，所述第三绝缘层覆盖所述公共电极及第二绝缘层。

可选地，所述X射线平板探测器面板结构还包括第四绝缘层，所述第四绝缘层位于所述第一绝缘层和第二绝缘层之间，且位于所述光电二极管的***。

本发明还提供一种X射线平板探测器，所述X射线平板探测器包括如上述任一方案中所述的X射线平板探测器面板结构。

如上所述，本发明的X射线平板探测器面板结构及其制备方法，及其X射线平板探测器，具有以下有益效果：本发明经优化的流程设计，在完成光电二极管的制备后再对源漏电极材料层进行图形化处理以形成氧化物薄膜晶体管的源漏电极，从而可以利用源漏电极材料层增强光电二极管与氧化物薄膜晶体管有源层的物理隔离，减少光电二极管和后续绝缘层等制程工艺对氧化物薄膜晶体管电性的影响，有助于降低氧化物薄膜晶体管的漏电流，提高器件电性均匀性，从而扩大面板的工艺窗口和提升器件可靠性。依本发明提供的X射线平板探测器面板结构及探测器，其关态电流可以有效降低、电性均匀性可以显著提高，器件性能和使用寿命可以延长。

附图说明

图1显示为本发明实施例一中提供的X射线平板探测器面板结构的制备方法的流程图。

图2至图13显示为依图1的制备方法于各步骤所呈现出的结构示意图，且图12同时显示为实施例三中提供的X射线平板探测器面板结构的示意图。

图14显示为本发明实施例四中提供的X射线平板探测器面板结构的示意图。

图15显示为本发明实施例五提供的X射线平板探测器于一示例中的结构示意图。

元件标号说明

11 基板

12 栅电极

13 栅绝缘层

14 有源层

15 刻蚀阻挡层

16 源漏电极材料层

161 源极

162 漏极

17 第一绝缘层

18 光电二极管

181 N型半导体层

182 本征型半导体层

183 P型半导体层

184 顶电极

19 第二绝缘层

20 公共电极

21 第三绝缘层

22 第四绝缘层

1 传感器阵列层

2 表层膜层

3 闪烁体层

4 底部封装膜层

5 透明基底

S1～S11 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图15。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

氧化物薄膜晶体管具有较高的电子迁移率，非常有利于实现高分辨率大面积动态成像，且氧化物薄膜晶体管和光电二极管通常经逐层制备而成，利于大规模制造。但是为实现对可见光的有效吸收、降低二极管漏电流和提高器件可靠性，制备过程中存在长时间的高温制程，而采用传统的结构及制备方法会导致膜层内原子，如非晶硅层中的氢原子向氧化物薄膜晶体管的有源层扩散，这会导致氧化物薄膜晶体管的漏电流增加，导致器件性能下降。故而本发明对此提出了如下改善方案。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种X射线平板探测器面板结构的制备方法，包括步骤：

S1：提供基板11，于所述基板11上形成栅电极12，具体可参考图2所示；所述基板11优选透明的材质，包括但不限于玻璃和柔性聚酰亚胺(PI)中的一种或两种；所述栅电极12的材质包括但不限于金及其合金、银及其合金、铜及其合金、铝及其合金、钼及其合金、钛及其合金、钽及其合金、钨及其合金、铬及其合金、氧化铟锌、氧化铟锌、透明导电塑料及导电化合物中的至少一种。栅电极12的制备方法依其材料而定，包括但不限于物理气相沉积法和涂布法；较优地，可以采用物理气相沉积法，并采用铜、铝、钼等材料制备所述栅电极12；更具体地，可以先于所述基板11上沉积形成一层导电材料层，然后依掩膜刻蚀形成所述栅电极12，或者直接依掩膜进行对应位置的导电材料沉积；

S2：形成栅绝缘层13，所述栅绝缘层13覆盖所述栅电极12及基板11，具体可参考图3所示；所述栅绝缘层13的材质包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和有机材料层中的任意一种或多种，依不同的材质可以采用包括但不限于气相沉积法进行制备；

S3：于所述栅绝缘层13表面形成有源层14，所述有源层14与所述栅电极12上下对应，所述有源层14为氧化物半导体层，具体可参考图4所示；更具体地，所述有源层14的材质包括但不限于氧化铟镓锌、氧化铟镓、氧化铟锌、氧化镓锌和氧化锌中的任意一种或多种，可以采用包括但不限于气相沉积法沉积相应的材料层，经图形化刻蚀形成所述有源层14；

S4：于所述有源层14上形成刻蚀阻挡层15，具体可参考图5所示；所述刻蚀阻挡层15的材质包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和有机材料层中的任意一种或多种，依不同的材料可以采用包括但不限于气相沉积法进行制备，比如先于步骤S3得到的结构表面沉积形成对应的材料层，然后经图形化刻蚀形成所述刻蚀阻挡层15；所述刻蚀阻挡层15在后续形成的源漏电极方向的外缘位于所述有源层14外缘内(即刻蚀阻挡层15在该方向的正投影落在有源层14内)，所述刻蚀阻挡层15在非源漏电极方向的外缘位于所述有源层外缘外；

S5：形成源漏电极材料层16，所述源漏电极材料层16覆盖所述刻蚀阻挡层15，且自所述刻蚀阻挡层15延伸到所述有源层14和所述栅绝缘层13的表面，且可以部分位于有源层14表面，具体可参考图6所示；源漏电极材料层16的材质包括但不限于金及其合金、银及其合金、铜及其合金、铝及其合金、钼及其合金、钛及其合金、钽及其合金、钨及其合金、铬及其合金、氧化铟锌、氧化铟锌、透明导电塑料及导电化合物中的至少一种。源漏电极材料层16的制备方法依其材料而定，包括但不限于物理气相沉积法和涂布法；较优地，可以采用物理气相沉积方法，并采用铜、铝、钼等材料制备所述源漏电极材料层16；且该步骤中还可以包括数据线图形化的过程，以便于器件的电性引出；

S6：形成第一绝缘层17，所述第一绝缘层17覆盖所述源漏电极材料层16，对所述第一绝缘层17进行图形化刻蚀以形成第一开孔，所述第一开孔与所述有源层14相间隔，且所述第一开孔暴露出所述源漏电极材料层16，具体可参考图7所示；所述第一绝缘层17的材质包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和有机材料层中的任意一种或多种，其形成方法依材料而定，包括但不限于气相沉积法；

S7：于完成所述第一开孔的基底上，成膜和图形化形成光电二极管18，光电二极管18覆盖并延伸到第一开孔***18，具体可参考图8所示；所述光电二极管18包括但不限于PIN结构、PN结结构、肖特基结构中的任意一种或多种，依不同的结构，经逐层制备而成；光电二极管18通常采用氢化非晶硅材料制备，制备过程中需经高温成膜及高温退火制程，但是由于有所述源漏电极材料层16的保护，因而高温制程中，氢原子等杂质原子无法扩散到有源层14，从而可以确保有源层14性能；

S8：对第一绝缘层17及未被所述光电二极管18覆盖的所述源漏电极材料层16进行图形化刻蚀以形成第二开孔(优选使用同一掩膜进行一次图形化，再分别对第一绝缘层17进行刻蚀形成第二开孔和对源漏电极材料层16进行刻蚀形成第二开孔)及位于所述第二开孔两侧的源极161和漏极162，所述第二开孔暴露出所述刻蚀阻挡层15，所述光电二极管18与所述源极161电连接，具体可参考图9所示，比如从附图可以看到，光电二极管18的底电极位于源极161表面，两者相互接触以实现光电二极管18和氧化物薄膜晶体管的电连接；

S9：形成第二绝缘层19，所述第二绝缘层19覆盖所述第一绝缘层17、所述第二开孔及所述光电二极管18；所述栅电极12、栅绝缘层13、有源层14、刻蚀阻挡层15、第一绝缘层17、源极161及漏极162共同构成氧化物薄膜晶体管，所述氧化物薄膜晶体管和所述光电二极管18在X射线入射的垂面上非交叠设置，具体可参考图10所示；且氧化物薄膜晶体管和光电二极管18通常呈二维阵列交替排布(即氧化物薄膜晶体管和光电二极管18均为多个)，所述第二绝缘层19的材质包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和有机材料层中的任意一种或多种，依不同的材质可以采用包括但不限于气相沉积法进行制备；

S10：形成公共电极20，所述公共电极20可通过过孔与所述光电二极管18电连接，具体可参考图11所示；比如公共电极20与光电二极管18的顶电极电连接，且公共电极20延伸到所述氧化物薄膜晶体管的上方以作为遮蔽层，以阻挡可见光进入氧化物薄膜晶体管。通过氧化物薄膜晶体管进行开关导通以实现光电二极管18的下电极与外部数据线同电位，结合公共电极20提供的电位，实现光电二极管18的电位反偏，由此将像素结构内的光生电子导出，实现传感功能。

本发明经优化的流程设计，在完成光电二极管18的制备后再对源漏电极材料层16进行图形化处理以形成氧化物薄膜晶体管的源漏电极，从而可以利用源漏电极材料层16增强光电二极管18与氧化物薄膜晶体管有源层的物理隔离，减少光电二极管18和后续绝缘层等制程工艺对氧化物薄膜晶体管电性的影响，有助于降低氧化物薄膜晶体管的漏电流，提高器件电性均匀性，从而扩大面板的工艺窗口和提升器件可靠性。

在一示例中，如图12所示，所述制备方法还包括在制备所述公共电极20后形成第三绝缘层21的S11步骤，所述第三绝缘层21覆盖所述公共电极20及第二绝缘层19，以对各结构进行密封保护，所述第三绝缘层21上可设置开孔以实现器件的电性导出。所述第三绝缘层21的材质包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和有机材料层中的任意一种或多种，依不同的材质可以采用包括但不限于气相沉积法进行制备。

在一示例中，如图13所示，所述光电二极管18为PIN结构的光电二极管，形成所述光电二极管18的步骤包括在完成所述第一开孔的基底上依次形成N型半导体层181、本征型半导体层182、P型半导体层183和顶电极层184，并进行图形化处理。在进一步的示例中，所述N型半导体层包括但不限于磷掺杂a-si层，所述本征型半导体层包括但不限于a-si本征半导体层，所述P型半导体层包括但不限于硼掺杂a-si层；顶电极优选为透明电极，其材料包括不限于透明导电材料(包括但不限于铟锡氧化物)，和/或带开孔的电极(包括但不限于开孔的金属电极)中的一种或两种的结合。顶电极采用透明导电材料或开孔的金属电极等，以使可见光能够照射到光电二极管进行光信号和电信号的转换。

实施例二

本实施例提供另一种制备方法，本实施例的制备方法与实施例一的区别在于，在实施例一的基础上，本实施例中的制备方法还包括在形成所述第一绝缘层17后及形成光电二极管18之前，于所述第一绝缘层17表面形成第四绝缘层22的步骤，第四绝缘层22经两次图形化刻蚀，第一次图形化刻蚀在第一绝缘层图形化刻蚀以后或以前进行以形成氧化物晶体管上方的绝缘岛，第二次图形化刻蚀形成第二开孔，所述第二绝缘层19覆盖所述第四绝缘层22，该实施例制备的器件结构如图14所示。结合附图可以看到，所述第四绝缘层22位于第一绝缘层17和第二绝缘层19之间，故而在图形化刻蚀形成所述第一开孔和第二开孔时，需同时对第四绝缘层22形成进行相应的图形化刻蚀。所述第四绝缘层22覆盖在氧化物薄膜晶体管的上方和光电二极管18的***，可以对氧化物薄膜晶体管形成良好的保护。所述第四绝缘层22的材质包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及有机材料层(比如聚酰亚胺)中的一种或多种，其制备方法可依材料而定，包括但不限于气相沉积法、涂布法或多种方法的结合，其厚度较优地为200埃-20000埃，更优地为1000～5000埃，但并不以此为限。

除上述区别外，本实施例的制备方法均与实施例一相同，具体请参考实施例一中的描述，出于简洁的目的不赘述。

实施例三

如图12所示，本实施例提供一种X射线平板探测器面板结构，所述X射线平板探测器面板结构包括基板11、氧化物薄膜晶体管、光电二极管18、第二绝缘层19、公共电极20及第三绝缘层21；所述氧化物薄膜晶体管及光电二极管18电连接，且在X射线入射的垂面上非交叠设置，所述公共电极20与所述光电二极管18电连接并延伸到所述氧化物薄膜晶体管的上方，所述第二绝缘层19覆盖所述氧化物薄膜晶体管及所述光电二极管18；所述氧化物薄膜晶体管包括栅电极12、栅绝缘层13、有源层14、刻蚀阻挡层15、第一绝缘层17、源极161及漏极162，所述有源层14为氧化物半导体层；所述栅电极12位于所述基板11表面，所述栅绝缘层13覆盖所述基板11及所述栅电极12，所述有源层14位于所述栅绝缘层13上且对应位于所述栅电极12的上方，所述刻蚀阻挡层15位于所述有源层14上，所述源极161及漏极162均自所述刻蚀阻挡层15的表面向外延伸到所述有源层14及栅绝缘层13上，且源极161和漏极162之间具有间隔以暴露出所述刻蚀阻挡层15，所述第一绝缘层17位于所述源极161及漏极162上，且所述第一绝缘层17在对应源极161和漏极162之间的区域有开孔(或者说源极161和漏极162之间存在着没有所述第一绝缘层17的空间)；所述第二绝缘层19覆盖所述氧化物薄膜晶体管及所述光电二极管18，所述第三绝缘层21覆盖所述公共电极20及第二绝缘层19。本实施例的X射线平板探测器面板结构可基于实施例一中所述的制备方法制备而成，故实施例一中的相应内容可全文引用至此，出于简洁的目的不赘述。依前述方法制备而成的X射线平板探测器面板结构，其关态电流可以有效降低、电性均匀性可以显著提高，器件性能和使用寿命可以延长。

实施例四

如图14所示，本实施例提供另一种X射线平板像素结构，本实施例的X射线平板像素结构与实施例三的区别在于，本实施例中的所述X射线平板探测器面板结构除具有实施例三的X射线平板像素结构的全部特征外，还具有第四绝缘层22，所述第四绝缘层22位于所述第一绝缘层17和第二绝缘层19之间，即位于氧化物薄膜晶体管的上方，且位于所述光电二极管18的***，所述第四绝缘层22可以对氧化物薄膜晶体管形成良好的保护，由此可以进一步提高X射线平板像素结构的性能。除上述区别之外，本实施例的X射线平板像素结构的其他部分均与实施例三相同，具体请参考实施例三中的介绍，出于简洁的目的不赘述。

实施例五

本实施例提供一种X射线平板探测器，所述X射线平板探测器包括实施例三或四中任一方案所述的X射线平板探测器面板结构，故对所述X射线平板探测器面板结构的介绍还请参考实施例三或四，出于简洁的目的不赘述。具体地，如图15所示，在一示例中，所述X射线平板探测器沿X射线的入射方向依次包括表层膜层2、闪烁体层3、传感器阵列层1及底部封装膜层4；所述传感器阵列层1包括前述的X射线平板探测器面板结构，所述表层膜层2包括但不限于反射膜、吸光膜和封装膜中的一种或多种，所述底部封装膜层4可以和表层膜层的结构相同或不同，比如同样可以包括但不限于反射膜、吸光膜和封装膜中的一种或多种，所述探测器的透明基底5可以是所述X射线平板探测器面板结构的基板，当然还可以是另外设置的支撑结构。当然，所述X射线平板探测器还可以为其他结构，比如还可以具有底部闪烁体层等，对此不做进一步展开。由于使用前述方案中的X射线平板探测器面板结构，使得本发明提供的X射线平板探测器的关态电流可以有效降低、电性均匀性可以显著提高，器件性能和使用寿命可以延长。

综上所述，本发明提供一种X射线平板探测器面板结构及其制备方法，以及一种X射线平板探测器。本发明经优化的流程设计，在完成光电二极管的制备后再对源漏电极材料层进行图形化处理以形成氧化物薄膜晶体管的源漏电极，从而可以利用源漏电极材料层增强光电二极管与氧化物薄膜晶体管有源层的物理隔离，减少光电二极管和后续绝缘层等制程工艺对氧化物薄膜晶体管电性的影响，有助于降低氧化物薄膜晶体管的漏电流，提高器件电性均匀性，从而扩大面板的工艺窗口和提升器件可靠性。依本发明提供的X射线平板探测器面板结构及探测器，其关态电流可以有效降低、电性均匀性可以显著提高，器件性能和使用寿命可以延长。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种X射线平板探测器面板结构的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供基板，于所述基板上形成栅电极；

形成栅绝缘层，所述栅绝缘层覆盖所述栅电极及基板；

于所述栅绝缘层表面形成有源层，所述有源层与所述栅电极上下对应，所述有源层为氧化物半导体层；

于所述有源层上形成刻蚀阻挡层；

形成源漏电极材料层，所述源漏电极材料层覆盖所述刻蚀阻挡层，且自所述刻蚀阻挡层延伸到所述有源层和所述栅绝缘层的表面；

形成第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖所述源漏电极材料层，对所述第一绝缘层进行图形化刻蚀以形成第一开孔，所述第一开孔与所述有源层相间隔，且所述第一开孔暴露出所述源漏电极材料层；

于完成所述第一开孔的基底上，成膜和图形化形成光电二极管，光电二极管覆盖并延伸到第一开孔***；

对第一绝缘层及未被所述光电二极管覆盖的所述源漏电极材料层进行图形化刻蚀以形成第二开孔及位于所述第二开孔两侧的源极和漏极，所述第二开孔暴露出所述刻蚀阻挡层；

形成第二绝缘层，所述第二绝缘层覆盖所述第一绝缘层、所述第二开孔及所述光电二极管，所述栅电极、栅绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层、第一绝缘层、源极及漏极共同构成氧化物薄膜晶体管，所述氧化物薄膜晶体管和所述光电二极管电连接，且在X射线入射的垂面上非交叠设置；

形成公共电极，所述公共电极与所述光电二极管电连接且延伸到所述氧化物薄膜晶体管的上方；

形成第三绝缘层，所述第三绝缘层覆盖所述公共电极及第二绝缘层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述光电二极管为PIN结构的光电二极管，形成所述光电二极管的步骤包括在完成所述第一开孔的基底上依次形成N型半导体层、本征型半导体层、P型半导体层和顶电极层，并进行图形化处理。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述N型半导体层包括磷掺杂a-si层，所述本征型半导体层包括a-si本征半导体层，所述P型半导体层包括硼掺杂a-si层，所述顶电极层的材料包括透明导电材料和/或带开孔的电极中的一种或两种的结合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述基板包括玻璃和柔性聚酰亚胺中的一种或两种的结合，所述有源层的材质包括氧化铟镓锌、氧化铟镓、氧化铟锌、氧化镓锌及氧化锌中的任意一种或多种；所述栅电极和源漏电极材料层的材质包括金及其合金、银及其合金、铜及其合金、铝及其合金、钼及其合金、钛及其合金、钽及其合金、钨及其合金、铬及其合金、氧化铟锌、氧化铟锌、透明导电塑料及导电化合物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述栅绝缘层、刻蚀阻挡层、第一绝缘层、第二绝缘层及第三绝缘层的材质包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及有机材料层中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在形成所述第一绝缘层后及形成光电二极管之前，于所述第一绝缘层表面形成第四绝缘层的步骤，第四绝缘层经两次图形化刻蚀，第一次图形化刻蚀在第一绝缘层图形化刻蚀以后或以前进行以形成氧化物晶体管上方的绝缘岛，第二次图形化刻蚀形成第二开孔，所述第二绝缘层覆盖所述第四绝缘层。

7.一种X射线平板探测器面板结构，其特征在于，所述X射线平板探测器面板结构包括基板、氧化物薄膜晶体管、光电二极管、第二绝缘层、公共电极及第三绝缘层；所述氧化物薄膜晶体管及光电二极管电连接，且在X射线入射的垂面上非交叠设置，所述公共电极与所述光电二极管电连接并延伸到所述氧化物薄膜晶体管的上方；所述氧化物薄膜晶体管包括栅电极、栅绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层、第一绝缘层、源极及漏极，所述有源层为氧化物半导体层；所述栅电极位于所述基板表面，所述栅绝缘层覆盖所述基板及所述栅电极，所述有源层位于所述栅绝缘层上且对应位于所述栅电极的上方，所述刻蚀阻挡层位于所述有源层上，所述源极及漏极均自所述刻蚀阻挡层的表面向外延伸到所述有源层及栅绝缘层上，且源极和漏极之间具有间隔以暴露出所述刻蚀阻挡层，所述第一绝缘层位于所述源极及漏极上，且所述第一绝缘层在对应源极和漏极之间的区域有开孔；所述第二绝缘层覆盖所述氧化物薄膜晶体管及所述光电二极管，所述第三绝缘层覆盖所述公共电极及第二绝缘层。

8.根据权利要求7所述的X射线平板探测器面板结构，其特征在于，所述X射线平板探测器面板结构还包括第四绝缘层，所述第四绝缘层位于所述第一绝缘层和第二绝缘层之间，且位于所述光电二极管的***。

9.一种X射线平板探测器，其特征在于，所述X射线平板探测器包括如权利要求7或8任一项所述的X射线平板探测器面板结构。

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